覆盖过滤器在凝结水处理系统中的应用

核心提示：覆盖过滤器开始运行时，进出水的压降较小，一般为0.01~0.05 MPa。随着滤膜在过滤过程中被压实和污染，压降上升。
凝结水处理系统设置覆盖过滤器的目的是除去凝结水中的金属腐蚀物及油类等杂质。这些杂质通常为悬浮颗粒和胶体，如果不被滤除，会污染离子交换树脂，使其交换量下降，工作周期缩短;同时还会堵塞离子交换树脂的上层(和水流先接触的部分)，使阻力增大，从而会影响凝结水除盐设备的正常工作，特别是对于新建机组或长期停运后启动的机组，由于在汽水循环系统中这些杂质很多，所以其危害性更为突出。利用凝结水处理系统的覆盖过滤器在运行过程中可以将这些杂质不断滤除，使系统中的水质很快恢复到正常水平，从而大大缩短机组从启动到正常运行的时间[1]。
1·覆盖过滤器概述
1.1基本原理
凝结水中含有的杂质都是很微小的悬浮物和胶体，应当采用极细的粉状物质作滤料。覆盖过滤器就是将粉状滤料覆盖在1种特制的多孔管件(又称滤元)上，使它形成1种薄层作为滤膜，水由管外通过滤膜和孔进入管内进行过滤，水中所含的细小悬浮物杂质被截留在滤膜的孔隙通道内，较大的悬浮物会在滤膜表面孔隙通道入口堆积，逐渐形成1层沉淀物层，同样能起过滤作用。
1.2基本设备构成[2]
1.2.1滤元
滤元本体由不锈钢管或工程塑料管制成，管外刻有许多纵向齿槽，在每条齿槽中的管壁上开有许多直径为3 mm的小圆孔，齿槽上部的孔距大于下部的孔距。在齿槽上刻有许多螺距为0.7~0.8 mm的螺纹，沿此螺纹绕直径为0.4~0.5 mm的不锈钢丝即组成滤元。在覆盖了滤料的滤元管间净距应<25mm。
1.2.2滤料
滤料要求呈粉状，化学稳定性好、质地均匀、亲水性强、杂质含量少、本身有孔隙、吸附能力强等。常用的滤料为棉质纤维素纸浆粉，是将干的纸浆板粉碎，并用30目的筛子过滤而成。
1.3工艺流程
1.3.1水冲洗
先冲洗铺料系统，待铺膜箱冲洗干净后，启动铺膜泵反复冲洗覆盖过滤器系统至出水清澈。然后冲洗覆盖过滤器系统，可启动出水循环泵至出水澄清无杂质。
1.3.2铺膜
1.3.2.1准备工作
(1)铺膜前要注意的问题：系统水冲洗完毕后，启动铺料泵进行自循环，检查并记录铺料泵运行电流及出口压力，调整流速在4 m/h左右。
(2)铺膜前应对滤元进行检查，如有油污要进行除油清洗。其具体方法如下：先在铺膜箱中加入一定量的水，然后加入滤料、启动铺膜泵，同时启动搅拌器。将铺料箱中的水和滤料循环搅拌成悬浊液，再将此液通过注满水的过滤器进行铺膜。有的覆盖过滤器在其罐体中间装有专用滤料循环门及旁路，则在铺膜前将此门打开3~5 min，使滤料经罐体和铺料箱进行大循环，待整个系统中的滤料悬浊液的浓度均匀后，再让悬浊液通过滤元，控制本体压力在0.3~0.5 MPa时进行铺膜[3]。
1.3.2.2过程
铺膜与流速的大小和滤料的干视密度有关,不同的滤料其铺膜流速是不同的，具体情况应通过试验来整定铺膜过程。开始时大部分滤料被截留在滤元上，小部分回到铺料箱中；经过一段时间后，当从观察孔看到滤元上已均匀地覆盖着滤膜时，为了压实滤膜，将流速提高到5~8 m/h，这样可将沉积在设备死角的滤料搅动起来。在整个铺膜过程中，流速应稳定上升(在观察孔中监视悬浊液的升降)。若上升太快，则滤元上的滤膜易形成上厚下薄的现象；若流速过低，则滤料下沉，容易形成上薄下厚的现象。滤膜厚度一般以3~5 mm为宜，滤料使用量大约为过滤面积0.5~1.0 kg/m2。
从铺膜开始到压实为止，共需要30~40 min。也可以根据实际情况调整铺膜时间。滤膜压实后，铺膜泵还应继续运行，并将流速维持在3 m/h左右，以防滤膜脱落。
1.3.3过滤
1.3.3.1过程
从铺膜转换到过滤运行前，应先将穿过滤元的少量滤料冲洗干净，用大流量的水冲洗，直至出水不带滤料，通常完成此操作大约需5 min。随后，可进行过滤操作，过滤流速一般为6~12 m/h。流速过大会使滤膜压实过快，过滤器的压降迅速上升，因而运行周期缩短；流速太小，则可能出现滤元上滤膜脱落的现象。
1.3.3.2注意事项
(1)在铺膜后，为了防止已铺好的滤膜脱落，不论是冲洗、过滤，还是在转换各种操作过程中，滤速不能过慢，更不能中断。如滤速太慢，则应启动出水循环泵，使一部分出水再回到过滤器中。
(2)在运行中若因操作不当，出现滤膜脱落，则应先关出水门，以防止滤料进入后面的除盐设备，然后关进水门，重新进行铺膜。
(3)滤料粒度一般应在30目以下。滤料的粒度过小(干视密度越大)，形成滤膜的孔隙也就越小，过滤时阻力上升就快，运行周期就短;滤料太粗，形成的滤膜往往不平整、不光滑，失效后去膜冲洗时不易冲干净，易出现残余的滤料，即所谓的挂丝现象。
1.3.4爆膜和排渣[4]
覆盖过滤器开始运行时，进出水的压降较小，一般为0.01~0.05 MPa。随着滤膜在过滤过程中被压实和污染，压降上升。当压降大于0.175 MPa时，就应进行爆膜操作。爆膜一般采用自压缩空气膨胀法，即利用被压缩在出水部分空气的突然膨胀将滤膜击破。其操作方法为：先关出水门，但进水门仍然开着，利用进水压力压缩上下气室中的空气，3~5 min后，待过滤器内各部分的压力均匀时，关进水门，然后迅速全开放气门和排渣门，进行爆膜和排渣。此时，由于压缩在筒体内的空气突然发生膨胀，将多孔板上面的一些水从滤元内部挤压出来，这样就会打碎滤膜并使之脱落和排走；然后用反洗水冲洗滤元，清除滤渣，使滤元恢复清洁，以便重新铺膜。若进行以上操作后，滤元还不够清洁时，可以重复上述操作或加大反洗水量，直到滤元清洁为止。若因过滤器内空气不足，自压缩空气膨胀法的去膜效果不好时，可向过滤器内送入0.39~0.59 MPa的压缩空气以促进膜的脱落。

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